فیزیک سؤال ۵۱ کنکور ۱۴۰۵

پاسخ: گزینهٔ ۱

تا زمانی که جسم ساکن است، نیروی خالص وارد بر آن صفر است. در راستای قائم فقط وزن جسم و نیروی اصطکاک ایستایی وارد می‌شوند، پس این دو نیرو هم‌اندازه‌اند:

با کاهش $F$، نیروی عمودی سطح کاهش می‌یابد و بیشینهٔ اصطکاک ایستایی $f_{s,\max }={\mu }_{s}F$ کم می‌شود، ولی $f_s$ ثابت و برابر $mg$ می‌ماند. در آستانهٔ لغزش $f_s$ به بیشینهٔ خود می‌رسد و باز هم برابر $mg$ است.

بررسی گزینه‌ها:

• $\mathrm{۱}$)

  درست؛ در تمام مدت $f_s=mg$ است.

• $\mathrm{۲}$)

  نادرست؛ $f_s$ از $mg$ بیشتر نمی‌شود، زیرا جسم در راستای قائم شتاب ندارد.

• $\mathrm{۳}$)

  نادرست؛ رابطهٔ $f_s={\mu }_{s}F$ فقط در آستانهٔ لغزش برقرار است.

• $\mathrm{۴}$)

  نادرست؛ $f_s$ کاهش نمی‌یابد و از ابتدا برابر $mg$ است.